CN204203998U - 一种基于rfid技术的建筑工程用电设备管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于RFID技术的建筑工程用电设备管理系统，其特征在于，包括至少一个用电设备以及用电设备中心控制器；所述用电设备嵌入RFID标签以及无线信号收发器；所述用电设备中心控制器包括RFID读取器、单片机控制芯片、数据缓存器、无线信号收发器、环境传感器、液晶屏幕、触控面板、网络接口。该系统包括具有RFID标签识别读取能力的中心控制器，其能够获取建筑单元范围内的各类用电设备嵌入的RFID标签中的设备信息和参数，从而基于设备信息和参数实现对各个用电设备的集中控制，使得用户可以通过该中心控制器的面板对建筑单元中一系列用电设备实现统一的一键式开关和调节。

Description

一种基于RFID技术的建筑工程用电设备管理系统

技术领域

本实用新型涉及建筑工程领域，更具体地，涉及一种基于RFID技术的建筑工程用电设备管理系统。

背景技术

随着空气污染、温室效应等环境问题的日益严峻，通过节约能源、降低排放的手段来实现绿色环保，成为了人们最为关注的问题。据统计，全世界40％以上的电力供应是由建筑工程内部的用电设备消耗的，其中室内照明设备、中央空调设备等都是耗电的大户。因而，如何对内部用电设备进行科学、有效的节能管理是建筑工程技术中必须解决的一个重要问题。

随着建筑工程的日益复杂化，其中的用电设备种类、数量都呈现快速增长的趋势，自动控制成为了在现代建筑工程中用电设备管理的必然需求。现有技术中的用电设备都是以系统为单位，由各个系统的控制体系分别予以监测与管理的。例如，室内照明设备和空调设备分别具有各自的开关、传感器、调节器等一系列控制体系。

但是，这种分立的用电设备管理体系并没有达到节约能源和用户体验的最优化。因为在建筑工程中同时存在各种类型的用电设备，用户不得不一一对其进行调节和开关，操作变得繁琐，很容易出现关闭了照明却忘记关闭空调的状况，造成能源的不必要消耗。

建筑工程是由大量具有独立空间和自身功能的建筑单元所组成的，例如，在住宅或写字楼中可以以各个房间作为基本的建筑单元，即便是在地下停车场、室内体育馆等连通的开放性区域，也可以基于空间位置划分若干的建筑单元。如果能够以建筑单元为基本单位，对每个建筑单元中的用电设备进行统一的一键式开关和调节，必然能够进一步提升用户体验，并且提高节约能源的有效性。

实用新型内容

基于现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供了一种基于RFID技术的建筑工程用电设备管理系统。该系统包括具有RFID标签识别读取能力的中心控制器，其能够获取建筑单元范围内的各类用电设备嵌入的RFID标签中的设备信息和参数，从而基于设备信息和参数实现对各个用电设备的集中控制，使得用户可以通过该中心控制器的面板对建筑单元中一系列用电设备实现统一的一键式开关和调节。

本实用新型提供的基于RFID技术的建筑工程用电设备管理系统，其特征在于，包括至少一个用电设备以及用电设备中心控制器；所述用电设备嵌入RFID标签以及无线信号收发器；所述用电设备中心控制器包括RFID读取器、单片机控制芯片、数据缓存器、无线信号收发器、环境传感器、液晶屏幕、触控面板、网络接口；其中RFID读取器的数据输出端口连接数据缓存器芯片的数据写入串口，所述单片机控制芯片通过第一读写串口连接数据缓存器芯片的数据读取串口；所述单片机控制芯片的第一并行数据读写端口连接所述无线信号收发器的数据端口，并且所述单片机控制芯片的模拟信号输入端口连接环境传感器的信号输出端口；所述单片机控制芯片的第二并行数据读写端口连接液晶屏幕的信号接口；所述单片机控制芯片的第三并行数据读写端口连接网络接口，并通过网络接口连接网线以便接入控制局域网络；所述单片机控制芯片的第二读写串口连接触控面板的信号发生接口。

优选的是，所述用电设备包括室内空调机、照明设备、电视、电加热器、燃气壁挂炉、空气净化器中的至少一种。

优选的是，所述用电设备的RFID标签是有源RFID标签，具有RFID无线发射芯片以及电源转换器，所述电源转换器连接RFID无线发射芯片的供电端子。

优选的是，所述用电设备的无线信号收发器连接该用电设备的电子控制器。

优选的是，所述建筑工程用电设备管理系统还包括远程控制中心，所述远程控制中心通过所述网线连接各建筑单元内的所述用电设备中心控制器的网络接口。

本实用新型所实现的建筑工程用电设备管理系统基于RFID技术，支持用电设备中心控制器对有效区域内的用户设备实现统一的开关和调节，并且具有开放性，即使新的用电设备被安装在建筑单元内，用电设备中心控制器通过RFID读取器取得该用电设备的设备信息和参数，也能够执行对该用电设备的无线控制。因而，本系统能够实现用户对建筑单元内用电设备的一键式操作，可以达到简单、方便的用户体验，有助于实现节能的用电设备管理。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的用电设备中心控制器电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，并使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例及实施例附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。本实用新型提供了一种建筑工程用电设备管理系统，包括至少一个用电设备以及用电设备中心控制器1，从图1中可见所述用电设备包括室内空调机2A、照明设备2B、电视2C、电加热器或燃气壁挂炉2D、空气净化器2E当中的至少一种。与传统用电设备相比，本实用新型的上述用电设备的区别在于这些用电设备中均嵌入RFID标签3，在RFID标签3中存储了对用电设备进行控制所需要的设备信息以及参数，这些用电设备还具有无线信号收发器，以便实现对设备状态的无线发送以及对控制命令的无线接收，无线信号收发器连接到用电设备的电子控制器。所述用电设备的RFID标签3是有源RFID标签，这样能够具有比较大的通信半径和比较好的信号质量，并且RFID电子标签3具有RFID无线发射芯片以及电源转换器，所述电源转换器连接RFID无线发射芯片的供电端子，将对用电设备的供电转换为对RFID电子标签的供电。

所述用电设备中心控制器1可安装于室内墙壁上，其外表面上具有液晶屏幕、触控面板、总开关以及无线信号天线。用户可以通过液晶屏幕的显示观看到本建筑单元(例如某一个房间)当中全部用电设备的列表，以及每个用电设备的打开/关闭、设定参数和当前状态，并且点击触控面板，选择列表当中表示某一个用电设备的条目，则会弹出相应的设置菜单，对该用电设备的开关以及参数进行设定。用户可以在刚进入或即将离开房间时，通过调节总开关，对建筑单元内全部用电设备进行一键式的打开和关闭。

图2是本实用新型实施例的用电设备中心控制器电路结构示意图。例如包括RFID读取器11、单片机控制芯片12、数据缓存器13、无线信号收发器14、环境传感器15、液晶屏幕16、触控面板17、网络接口18。其中RFID读取器11的数据输出端口连接数据缓存器13芯片的数据写入串口，从而将所读取的RFID标签3中的各用电设备的设备信息和参数存储在该数据缓存器13当中。所述单片机控制芯片12通过第一读写串口连接数据缓存器13芯片的数据读取串口，在需要对某个用电设备进行控制和开关的时候，单片机控制芯片12可以获取该用电设备对应的参数。所述单片机控制芯片12的第一并行数据读写端口连接所述无线信号收发器14的数据端口，无线信号收发器14基于统一的信号频率(一般采用2.4G无线信号)与各用电设备的无线信号收发器进行双向无线通信，以便用电设备中心控制器1实现设备状态的采集、显示和对各用电设备的无线控制，控制各用电设备的指令集可以由RFID读取器11通过读取各用电设备的RFID标签3获得，这样，即便是新加入原来没有的用电设备，用电设备中心控制器1也能够获得相应的指令集并实现对新加入的用电设备的兼容和控制。所述单片机控制芯片12的模拟信号输入端口连接环境传感器15的信号输出端口，从而可以对建筑单元内光照强度、温度、湿度、空气颗粒度等环境参数进行采集。所述单片机控制芯片12的第二并行数据读写端口连接液晶屏幕16的信号接口，用于实现对用电设备列表及相关参数的显示。所述单片机控制芯片12的第三并行数据读写端口连接网络接口18，并通过网络接口18连接网线以便接入控制局域网络，因而单片机控制芯片12可以将自己采集的环境参数上传到控制局域网络当中。所述单片机控制芯片12的第二读写串口连接触控面板17的信号发生接口，从而接收用户的触摸控制指令并作出必要的反应，例如上文所述，用户点击触控面板时弹出相应的设置菜单。

所述建筑工程用电设备管理系统还包括远程控制中心，所述远程控制中心通过所述网线连接各建筑单元内的所述用电设备中心控制器的网络接口。远程控制中心可以经互联网或者移动互联网接收用户或者物业管理人员下达的远程指令，经过安全校验后通过局域网络下发至用电设备中心控制器1，从而基于该远程指令实现对各用电设备的遥控。比如，用户在下班回家前就可以用手机查看室内的温度，并且提前打开电加热器。

从而，本实用新型所实现的建筑工程用电设备管理系统基于RFID技术，支持用电设备中心控制器对有效区域内的用户设备实现统一的开关和调节，并且具有开放性，即使新的用电设备被安装在建筑单元内，用电设备中心控制器通过RFID读取器取得该用电设备的设备信息和参数，也能够执行对该用电设备的无线控制。因而，本系统能够实现用户对建筑单元内用电设备的一键式操作，可以达到简单、方便的用户体验，有助于实现节能的用电设备管理。

以上描述中的尺寸和数量均仅为参考性的，本领域技术人员可根据实际需要选择适当的应用尺寸，而不脱离本实用新型的范围。本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于RFID技术的建筑工程用电设备管理系统，其特征在于，包括至少一个用电设备以及用电设备中心控制器；所述用电设备嵌入RFID标签以及无线信号收发器；所述用电设备中心控制器包括RFID读取器、单片机控制芯片、数据缓存器、无线信号收发器、环境传感器、液晶屏幕、触控面板、网络接口；其中RFID读取器的数据输出端口连接数据缓存器芯片的数据写入串口，所述单片机控制芯片通过第一读写串口连接数据缓存器芯片的数据读取串口；所述单片机控制芯片的第一并行数据读写端口连接所述无线信号收发器的数据端口，并且所述单片机控制芯片的模拟信号输入端口连接环境传感器的信号输出端口；所述单片机控制芯片的第二并行数据读写端口连接液晶屏幕的信号接口；所述单片机控制芯片的第三并行数据读写端口连接网络接口，并通过网络接口连接网线以便接入控制局域网络；所述单片机控制芯片的第二读写串口连接触控面板的信号发生接口。

2.根据权利要求1所述的建筑工程用电设备管理系统，其特征在于，所述用电设备包括室内空调机、照明设备、电视、电加热器、燃气壁挂炉、空气净化器中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的建筑工程用电设备管理系统，其特征在于，所述用电设备的RFID标签是有源RFID标签，具有RFID无线发射芯片以及电源转换器，所述电源转换器连接RFID无线发射芯片的供电端子。

4.根据权利要求3所述的建筑工程用电设备管理系统，其特征在于，所述用电设备的无线信号收发器连接该用电设备的电子控制器。

5.根据权利要求4所述的建筑工程用电设备管理系统，其特征在于，所述建筑工程用电设备管理系统还包括远程控制中心，所述远程控制中心通过所述网线连接各建筑单元内的所述用电设备中心控制器的网络接口。